ES2264686T3 - Polimeros que inhiben la formacion de incrustaciones de fosfato de calcio y carbonato de calcio en aplicaciones de lavavajillas. - Google Patents

Polimeros que inhiben la formacion de incrustaciones de fosfato de calcio y carbonato de calcio en aplicaciones de lavavajillas.

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ES2264686T3 ES01922764T ES01922764T ES2264686T3 ES 2264686 T3 ES2264686 T3 ES 2264686T3 ES 01922764 T ES01922764 T ES 01922764T ES 01922764 T ES01922764 T ES 01922764T ES 2264686 T3 ES2264686 T3 ES 2264686T3
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Abstract

Composición de lavavajillas automático que comprende: del 15 al 90 por ciento en peso de un adyuvante de detergencia, y del 0, 1 al 20 por ciento en peso de una mezcla de al menos un polímero que tiene grupos carboxilato y al menos un polímero que tiene grupos sulfonato.

Description

Polímeros que inhiben la formación de incrustaciones de fosfato de calcio y carbonato de calcio en aplicaciones de lavavajillas.
Campo técnico
Esta invención está el en campo de las composiciones de lavavajillas automáticos, líquidas, en pastillas y granulares. Más específicamente, la invención se refiere a composiciones que contienen adyuvantes de detergencia y una mezcla sinérgica de polímeros, comprendiendo la mezcla al menos un polímero que contiene grupos carboxilato y al menos un polímero que contiene grupos sulfonato.
Antecedentes de la invención
Los componentes detergentes de lavavajillas automáticos, líquidos, en pastillas y granulares, aunque son necesarios para obtener diversos beneficios de limpieza, a menudo pueden crear otros problemas. Por ejemplo, se sabe que el carbonato y el fosfato, los componentes convencionales de los detergentes, contribuyen a la formación de depósitos de agua dura sobre la cristalería.
Los agentes de dispersión orgánicos pueden vencer el problema de los antiestéticos depósitos que se forman sobre la loza, especialmente en la cristalería, debido a la precipitación inducida por la dureza de calcio o magnesio de los agentes de ajuste del pH. Sin embargo, no todos los agentes de dispersión funcionan tan bien sobre los diversos tipos de precipitación.
La patente de los EE.UU. número 5.240.632 enseña el uso de la combinación de enzimas proteasas, blanqueadores con oxígeno y polímeros de poliacrilato para reducir manchas en aplicaciones de lavavajillas. La patente de los EE.UU. número 5.547.612 enseña el uso de polímeros sulfonados en aplicaciones de detergentes.
Aunque los homopolímeros de poliacrilato de bajo peso molecular convencionales y algunos polímeros sulfonados son algo eficaces en minimizar la formación de películas en las composiciones detergentes de lavavajillas automáticos, se ha encontrado inesperadamente que mezclas de polímeros que contienen grupos carbonato y sulfonato tienen un efecto sinérgico a la hora de mejorar la actuación sobre la formación de película en las composiciones detergentes de lavavajillas automáticos.
Además, no sólo las mezclas de polímeros que contienen grupos carboxilato y sulfonato de la presente invención evitan la formación de película de agua dura debido a la precipitación, sino que, sorprendentemente, se ha encontrado que estos polímeros muestran una mejor actuación sobre la formación de manchas en las composiciones detergentes de lavavajillas automático.
Sumario de la invención
La presente invención engloba una composición detergente de lavavajillas automático, líquida, en pastillas, o granular que comprende:
(a) desde el 15% hasta el 90% de adyuvante de detergencia;
(b) desde el 0,1% hasta el 20% de una mezcla de polímeros, comprendiendo la mezcla al menos un polímero que contiene grupos carboxilato y al menos un polímero que contiene grupos sulfonato.
Descripción detallada de la invención
La presente invención es una composición detergente de lavavajillas automático, líquida o granular que comprende:
(a) desde el 15% hasta el 90% en peso de adyuvante de detergencia;
(b) desde el 0,1% hasta el 20% en peso de una mezcla de al menos un polímero que contiene grupos carboxilato y al menos un polímero que contiene grupos sulfonato.
Las composiciones de la invención muestran una mejor actuación sobre la formación de película de agua dura y una mejor actuación sobre la formación de manchas mediante la presencia de mezclas de estas clases específicas de polímeros.
Polímeros
La presente invención puede contener desde el 0,1% hasta el 20%, preferiblemente desde el 1% hasta el 10%, lo más preferiblemente desde el 3% hasta el 8%, en peso de la composición detergente de lavavajillas automático, de una mezcla de polímeros, comprendiendo la mezcla al menos un polímero que contiene grupos carboxilato y al menos un polímero que contiene grupos sulfonato.
El uso de los polímeros descritos en el presente documento proporciona un efecto limpiador sinérgico en virtud de la presencia de tanto el polímero que contiene grupos carboxilato como el polímero que contiene grupos sulfonato. Debe observarse que el polímero que contiene grupos sulfonato también puede contener, y preferiblemente lo hace, restos carboxilato.
Generalmente, el polímero que contiene carboxilato tiene del 0,1 al 100% molar de un monómero que contiene ácido carboxílico o un monómero de ácido olefínicamente insaturado. Los ácidos olefínicamente insaturados útiles de esta clase incluyen materiales ampliamente divergentes tales como los comonómeros de ácido acrílico tipificados por el propio ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido alfa-cloroacrílico, ácido alfa-cianoacrílico, ácido alfa-cloroacrílico, ácido alfa-cianoacrílico, ácido beta-metilacrílico (ácido crotónico), ácido alfa-fenilacrílico, ácido beta-acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido alfa-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido p-clorocinámico, ácido beta-estirilacrílico (1-carboxi-4-fenil-butadieno-1,3), ácido itacónico, ácido maleico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido fumárico y tricarboxi-etileno. Para los monómeros de ácido policarboxílico, se forma un grupo anhídrido mediante la eliminación de una molécula de agua de los dos grupos carboxilo situados en la misma molécula del ácido policarboxílico. Los monómeros carboxílicos preferidos para su uso en esta invención son ácidos acrílicos monoolefínicos que tienen un sustituyente seleccionado de la clase que consiste en hidrógeno, halógeno y grupos hidroxilo, radicales alquilo monovalentes, radicales arilo monovalentes, radicales aralquilo monovalentes, radicales alcarilo monovalentes y radicales cicloalifáticos monovalentes. Tal como se usa en el presente documento, ácido (met)acrílico pretende incluir ácido acrílico y ácido metacrílico.
El polímero que contiene sulfonato generalmente contiene del 0,1 al 100% molar de un monómero que contiene ácido sulfónico. Ejemplos de tales monómeros son ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, ácido (met)alilsulfónico, ácido estirenosulfónico, ácido 1-aliloxi-2-hidroxipropanosulfónico, ácido aliloxibencenosulfónico, o sales de los mismos, y otros.
La mezcla de estos polímeros que puede utilizarse en la composición detergente de lavavajillas automático puede contener del 1 al 99% en peso del polímero de sulfonato y, en consecuencia, del 99 al 1% del polímero de carboxilato. Preferiblemente, la mezcla de estos polímeros que puede usarse en la composición detergente de lavavajillas automático contiene del 25 al 75% en peso del polímero de sulfonato y del 75 al 25% del polímero de carboxilato. Lo más preferiblemente, la mezcla de estos polímeros que puede usarse en la composición detergente de lavavajillas automá-
tico puede contener del 40 al 60% en peso del polímero de sulfonato y del 60 al 40% del polímero de carboxilato.
Adyuvante de detergencia
Los adyuvantes de detergencia utilizados pueden ser cualquiera de los adyuvantes de detergencia conocidos en la técnica, que incluyen los diversos, fosfatos, polifosfatos, fosfonatos, polifosfonatos, carbonatos, bicarbonatos, boratos, polihidroxisulfonatos, poliacetatos, carboxilatos (por ejemplo, citratos) y policarboxilatos, solubles en agua, de metal alcalino, amonio, o amonio sustituido. Se prefieren las sales de metal alcalino, especialmente de sodio, de los anteriores, y mezclas de los mismos.
La cantidad de adyuvante es desde el 15% hasta el 90%, preferiblemente desde el 15% hasta el 80%, lo más preferiblemente, desde el 15% hasta el 75% en peso de la composición detergente de lavavajillas automático.
Ejemplos específicos de adyuvantes de fosfato inorgánicos son tripolifosfato de sodio y potasio, pirofosfato, metafosfato polimérico que tiene un grado de polimerización de desde aproximadamente 6 hasta 21, y ortofosfato. Ejemplos de adyuvantes de polifosfonato son las sales de sodio y potasio del ácido etilén-difosfónico, las sales de sodio y potasio del ácido etano-1-hidroxi-1,1-difosfónico y las sales de sodio y potasio del ácido etano,1,1,2-trifosfónico. Un componente de adyuvante de polifosfonato particularmente preferido es el ácido etano-1-hidroxi-1,1 difosfónico o sus sales de metal alcalino, que demuestra propiedades de inhibición de crecimiento de cristales de carbonato de calcio, presentes en un nivel de desde aproximadamente el 0,01% hasta aproximadamente el 20%, preferiblemente desde aproximadamente el 0,1% hasta aproximadamente el 10%, lo más preferiblemente desde aproximadamente el 0,2% hasta aproximadamente el 5% en peso de las composiciones. Otros compuestos de adyuvante de fósforo se describen en las patentes de los EE.UU. números 3.159.581; 3.213.030; 3.422.021; 3.422.137, 3.400.176 y 3.400.148.
Ejemplos de adyuvantes inorgánicos sin fósforo son carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato e hidróxido de sodio y potasio. Adyuvantes orgánicos sin fósforo, solubles en agua útiles en el presente documento incluyen los diversos poliacetatos, carboxilatos, policarboxilatos y polihidroxisulfonatos de metal alcalino, amonio y amonio sustituido. Ejemplos de adyuvantes de poliacetato y policarboxilato son las sales de sodio, potasio, litio, amonio y amonio sustituido del ácido etilendiaminotetraacético, ácido nitrilotriacético, ácido tartrato monosuccínico, ácido tartrato disuccínico, ácido oxidisuccínico, ácido carboximetiloxisuccínico, ácido melítico, ácidos benceno-policarboxílicos y ácido cítrico. También pueden utilizarse las formas ácidas de estos adyuvantes, preferiblemente el ácido cítrico.
Los adyuvantes de detergencia preferidos tienen la capacidad de eliminar iones metálicos distintos de los iones de metales alcalinos de las disoluciones de lavado mediante secuestro, que tal como se define en el presente documento incluye quelación, o mediante reacciones de precipitación. Normalmente, el tripolifosfato de sodio es un material adyuvante de detergencia particularmente preferido debido a su capacidad de secuestro. El citrato de sodio también es un adyuvante de detergencia particularmente preferido, particularmente cuando es deseable reducir o eliminar el nivel de fósforo total de las composiciones de la invención.
Composiciones detergentes de lavavajillas automático particularmente preferidos de la invención contienen, en peso de la composición detergente de lavavajillas automático, desde el 5% hasta el 40%, preferiblemente desde el 10% hasta el 30%, lo más preferiblemente, desde el 15% hasta el 20%, de carbonato de sodio. Particularmente preferido como sustitución para el adyuvante de fosfato es el citrato de sodio con niveles desde el 5% hasta el 40%, preferiblemente desde el 7% hasta el 35%, lo más preferiblemente desde el 8% hasta el 30%, en peso de la composición detergente de lavavajillas automático.
Tensioactivos detergentes
Las composiciones de esta invención pueden contener desde el 0,01% hasta el 40%, preferiblemente desde el 0,1% hasta el 30% de un tensioactivo detergente. En las composiciones detergentes de lavavajillas automático preferidas de la invención el tensioactivo detergente es lo más preferiblemente, de baja formación de espuma por sí mismo o en combinación con otros componentes (es decir, supresores del agua jabonosa) es de baja formación de espuma.
Las composiciones que están libres del blanqueador de cloro, no requieren el tensioactivo para ser estables en el blanqueado. Sin embargo, dado que estas composiciones contienen enzimas, el tensioactivo empleado es preferiblemente estable para las enzimas (compatible con las enzimas) y está libre de especies enzimáticamente reactivas. Por ejemplo, cuando se emplean proteasas y amilasas, el tensioactivo debe estar libre de enlaces peptídicos o glucosídicos.
Tensioactivos detergentes deseables incluyen tensioactivos detergentes no iónicos, aniónicos, anfotéricos y zwiteriónicos, y mezclas de los mismos.
Ejemplos de tensioactivos no iónicos incluyen:
(1) El producto de la condensación de 1 mol de alcohol o ácido graso saturado o insaturado, de cadena lineal o ramificada, que contiene desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 20 átomos de carbono con desde aproximadamente 4 hasta aproximadamente 40 moles de óxido de etileno. Particularmente preferido es el producto de la condensación de un alcohol graso que contiene desde 17 hasta 19 átomos de carbono, con desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 15 moles, preferiblemente de 7 a 12 moles, lo más preferiblemente, 9 moles, de óxido de etileno que proporciona una actuación superior sobre la formación de las manchas y la formación de película. Más particularmente, es deseable que el alcohol graso contenga 18 átomos de carbono y se condense con desde aproximadamente 7,5 hasta aproximadamente 12, preferiblemente aproximadamente 9 moles de óxido de etileno. Estos etoxilatos C_{17}-C_{19} específicos diversos dan una actuación extremadamente buena, incluso a niveles inferiores (por ejemplo, 2,5%-3%). A niveles superiores (inferiores al 5%), producen suficientemente poca agua jabonosa, especialmente cuando se ocupan los centros activos con un resto de ácido o alcohol de peso molecular bajo (C_{1-5}), de manera que se minimice o elimine la necesidad de un agente supresor de agua jabonosa. Los agentes supresores de agua jabonosa en general tienden a actuar como una carga en la composición y a adolecer de características de formación de película y formación de manchas.
(2) Polietilenglicoles o propilenglicoles que tienen un peso molecular de desde aproximadamente 1.400 hasta aproximadamente 30.000, por ejemplo, 20.000; 9.500; 7.500; 7.500; 6.000; 4.500; 3.400; y 1.450. Todos estos materiales son sólidos similares a la cera que funden entre 110 grados F. (43 grados C.) y 200 grados F. (93 grados C.).
(3) Los productos de la condensación de 1 mol de alquilfenol, en los que la cadena de alquilo contiene desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono y desde aproximadamente 4 hasta aproximadamente 50 moles de óxido de etileno.
(4) Condensados de polioxipropileno y polioxietileno que tienen la fórmula HO(C_{2} H_{6} O)_{x} (C_{3} H_{6} O)_{x} H o HO(C_{3} H_{6} O)_{y} (C_{2} H_{4} O)_{x} (C_{3} H_{6} O)_{y} H en la que es y total equivale a al menos 15 y (C_{2} H_{4} O) total equivale al 20% hasta el 90% del peso total del compuesto y el peso molecular es desde aproximadamente 2.000 hasta aproximadamente 10.000, preferiblemente desde aproximadamente 3.000 hasta aproximadamente 6.000. Estos materiales son, por ejemplo, PLURONICS.RTM. de BASF que son bien conocidos en la técnica.
(5) Los compuestos de (1) y (4) que tienen ocupados los centros activos con óxido de propileno, óxido de butileno y/o alcoholes de cadena corta y/o ácidos grasos de cadena corta, por ejemplo, los que contienen desde 1 hasta aproximadamente 5 átomos de carbono, y mezclas de los mismos.
Tensioactivos útiles en las composiciones detergentes son aquellos que tienen la fórmula RO-(C_{2} H_{4} O)_{x} R^{1} en la que R es un grupo alquilo o alquileno que contiene desde 17 hasta 19 átomos de carbono, x es un número desde aproximadamente 6 hasta aproximadamente 15, preferiblemente desde aproximadamente 7 hasta aproximadamente 12, y R^{1} se selecciona del grupo que consiste en: hidrógeno, grupos alquilo C_{1-5}, grupos acilo C_{2-5} y grupos que tiene la fórmula -(C_{y} H_{2y} O)_{n} H en la que y es 3 ó 4 y n es un número desde uno hasta aproximadamente 4.
Tensioactivos particularmente adecuados son los compuestos de baja formación de espuma de (4), los otros compuestos de (5), y los materiales de C_{17}-C_{19} de (1) que tienen una estrecha distribución de etoxilo. Ciertos compuestos tensioactivos de copolímero de bloque denominados PLURONIC.RTM., PLURAFAC.RTM. y TETRONIC.RTM. de BASF Corp., Parsippany, N.J. son adecuados como el tensioactivo para su uso en el presente documento. Una realización particularmente preferida contiene desde aproximadamente el 40% hasta aproximadamente el 70% de una combinación de polímero de bloque de polioxipropileno, polioxietileno que comprende aproximadamente el 75%, en peso de la combinación, de un copolímero de bloque inverso de polioxietileno y polioxipropileno que contiene 17 moles de óxido de etileno y 44 moles de óxido de propileno; y aproximadamente el 25%, en peso de la combinación, de un copolímero de bloque de polioxietileno y polioxipropileno, iniciado con trimetilolpropano, que contiene 99 moles de óxido de propileno y 24 moles de óxido de etileno por mol de trimetilolpropano.
Los tensioactivos adicionales de tipo no iónico que pueden emplearse tienen puntos de fusión en o por encima de la temperatura ambiente, tal como N-óxido de octildimetilamina dihidratado, N-óxido de decildimetilamina dihidratado, N-metil-glucamidas C_{8}-C_{12} y similares. Tales tensioactivos pueden combinarse ventajosamente en las presentes composiciones con tensioactivos aniónicos de cadena corta, tales como octilsulfato de sodio y alquilsufatos similares, aunque también podrían utilizarse sulfonatos de cadena corta tales como el cumenosulfonato de sodio.
Además de los tensioactivos mencionados anteriormente, pueden encontrarse otros tensioactivos adecuados para las composiciones detergentes en las descripciones de las patentes de los EE.UU. números 3.544.473, 3.630.923, 3.88.781, 4.001.132 y 4.375.565.
Los tensioactivos aniónicos que son adecuados para las composiciones de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, alquil-sulfatos y/o sulfonatos solubles en agua, que contienen desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 18 átomos de carbono. Los alcoholes grasos naturales incluyen los producidos reduciendo los glicéridos de grasas y aceites que se producen en la naturaleza. Los alcoholes grasos pueden producirse sintéticamente, por ejemplo, mediante el procedimiento Oxo. Ejemplos de alcoholes adecuados que pueden emplearse en la fabricación de alquilsulfatos incluyen los alcoholes decílico, laurílico, miristílico, palmitílico y estearílico y la mezclas de alcoholes grasos derivados reduciendo los glicéridos de aceite de sebo y coco.
Ejemplos específicos de sales de alquilsulfato que pueden emplearse en las presentes composiciones detergentes incluyen laurilalquilsulfato de sodio, estearilalquilsuflato de sodio, palmitilalquilsulfato de sodio, decilsulfato de sodio, miristilalquilsulfato de sodio, laurilalquilsulfato de potasio, estearilalquilsulfato de potasio, decilsulfato de potasio, palmitilalquilsulfato de potasio, miristilalquilsulfato de potasio, dodecilsulfato de sodio, dodecilsulfato de potasio, sebo-alquilsulfato de potasio, sebo-alquilsulfato de sodio, coco-alquilsulfato de sodio, coco-alquilsulfato de magnesio, coco-alquilsulfato de calcio, coco-alquilsulfato de potasio y mezclas de los mismos. Alquilsulfatos sumamente preferidos son coco-alquilsulfato de sodio, coco-alquilsulfato de potasio, laurilalquilsulfato de potasio y laurilalquilsulfato de sodio.
Un tensioactivo aniónico sulfonado preferido es la sal de metal alcalino de alcanosulfonatos secundarios, un ejemplo de los cuales es Hostapur SAS de Hoechst Celanese.
Otra clase de tensioactivos que puede funcionar en la presente invención son los tensioactivos de betaína solubles en agua. Estos materiales tienen la fórmula general:
R_{1} ---
\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R _{2} }}
--- R_{4} --- COO^{-}
en la que R_{1} es un grupo alquilo que contiene desde aproximadamente 8 hasta 22 átomos de carbono;
R_{2} y R_{3} son cada uno grupos alquilo inferiores que contienen desde aproximadamente 1 hasta 5 átomos de carbono, y
R_{4} es un grupo alquileno seleccionado del grupo que consiste en metileno, propileno, butileno y pentileno. (Las betaínas de propionato se descomponen en disolución acuosa y, por tanto, no están incluidas en las presentes composiciones).
Ejemplos de compuestos de betaína adecuados de este tipo incluyen acetato de dodecildimetilamonio, acetato de tetradecildimetilamonio, acetato de hexadecildimetilamonio, acetato de alquildimetilamonio, en el que el grupo alquilo tiene un promedio de aproximadamente 14,8 átomos de carbono de longitud, butanoato de dodecildimetilamonio, butanoato de tetradecildimetilamonio, butanoato de hexadecildimetilamonio, hexanoato de dodecildimetilamonio, hexanoato de hexadecildimetilamonio, pentanoato de tetradecildietilamonio y pentanoato de tetradecildipropilamonio. Tensioactivos de betaína especialmente preferidos incluyen acetato de dodecildimetilamonio, hexanoato de dodecildimetilamonio, acetato de hexadecildimetilamonio y hexanoato de hexadecildimetilamonio.
Otros tensioactivos incluyen óxidos de amina, óxidos de fosfina y sulfóxidos. Sin embargo, normalmente tales tensioactivos son altamente formadores de espuma. Una descripción de los tensioactivos puede encontrarse en la solicitud de la patente británica publicada número 2.116.199A; la patente de los EE.UU. número 4.005.027, Hartman; la patente de los EE.UU. número 4.116.851, Rupe et al; la patente de los EE.UU. número 3.985.668, Hartman; la patente de los EE.UU. número 4.271.030, Brierley et al; y la patente de los EE.UU. número 4.116.849, Leikhim.
Otros tensioactivos deseables son los alquilfosfonatos, enseñados en la patente de los EE.UU. número 4.105.573 concedida a Jacobsen concedida el 8 de agosto de 1978.
Todavía otros tensioactivos aniónicos preferidos incluyen los mono y/o disulfonatos de mono y/o dialquil(C_{8}-_{14})difenilóxido de metal alcalino lineal o ramificado, comercialmente disponibles con los nombres comerciales DOWFAX.RTM. 3B-2 (disulfonato de n-decil-difenilóxido de sodio) y DOWFAX.RTM. 2A-1. Estos y otros tensioactivos similares se describen en las solicitudes de patente del R.U. publicadas 2.163.447A; 2.163.448A; y 2.164.350A.
Algunos de los adyuvantes de detergencia descritos anteriormente sirven además como agentes de tamponamiento. Se prefiere que el agente de tamponamiento contenga al menos un compuesto que pueda actuar adicionalmente como un adyuvante.
Silicato
Las composiciones del tipo descrito en el presente documento suministran su blanqueante y su alcalinidad al agua de lavado muy rápidamente. En consecuencia, pueden ser agresivos para los metales, la vajilla y otros materiales, lo que puede dar como resultado la decoloración por ataque químico, reacción química, etc. o la pérdida de peso. Los silicatos de metales alcalinos descritos más adelante en el presente documento proporcionan protección frente a la corrosión de los metales y frente al ataque sobre la vajilla, incluyendo la china fina y la cristalería.
El nivel de SiO_{2} en las composiciones de la presente invención debe ser de desde aproximadamente el 4% hasta aproximadamente el 25%, preferiblemente desde aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 20%, más preferiblemente desde aproximadamente el 6% hasta aproximadamente el 15%, basándose en el peso de la composición detergente de lavavajillas automático. La razón de SiO_{2} con respecto al óxido de metal alcalino (M_{2}O, en la que M = metal alcalino) es normalmente de desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 3,2, preferiblemente desde aproximadamente 1,6 hasta aproximadamente 3, más preferiblemente desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 2,4. Preferiblemente, el silicato de metal alcalino está hidratado, teniendo desde aproximadamente el 15% hasta aproximadamente el 25% de agua, más preferiblemente, desde aproximadamente el 17% hasta aproximadamente el 20%.
Pueden emplearse metasilicatos altamente alcalinos, aunque se prefieren los silicatos de metal alcalino hidratados menos alcalinos que tienen una razón de SiO_{2}:M_{2}O de desde aproximadamente 2,0 hasta aproximadamente 2,4. Las formas anhidras de los silicatos de metal alcalino con una razón de SiO_{2}:M_{2}O de 2,0 o más, son menos preferidas porque tienden a ser significativamente menos solubles que los silicatos de metal alcalino hidratados que tienen la misma razón.
Se prefieren los silicatos de sodio y potasio, y especialmente los de sodio. Un silicato de metal alcalino particularmente preferido es un silicato de sodio hidratado granular que tiene una razón de SiO_{2}:Na_{2}O de desde 2,0 hasta 2,4, disponible de PO Corporation, denominado Britesil H20 y Britesil H24. El más preferido es un silicato de sodio hidratado granular que tiene una razón de SiO_{2}:Na_{2}O de 2,0.
Aunque las formas habituales, es decir, en polvo y granular, de partículas de silicato hidratado son adecuadas, las partículas de silicato preferidas tienen un tamaño medio de partícula de entre aproximadamente 300 y aproximadamente 900 micras, siendo menos del 40% más pequeñas de 150 micras y siendo menos del 5% más grandes de 1700 micras. Se prefiere particularmente una partícula de silicato con un tamaño medio de partícula de entre aproximadamente 400 y aproximadamente 700 micras siendo menos del 20% más pequeñas de 150 micras y siendo menos del 1% más grandes de 1700 micras.
Blanqueadores
También pueden utilizarse blanqueadores en estos detergentes de lavavajillas. Blanqueadores útiles incluyen blanqueadores de halógeno, peróxido y perácido tales como clorito de sodio, hipoclorito de sodio, dicloroisocianurato de sodio, perborato de sodio y percarbonato de sodio, y las sales de potasio correspondientes. Los blanqueadores pueden estar presentes en niveles de desde el 0 hasta el 20% en peso, preferiblemente desde el 0,5 hasta el 15% en peso, basándose en el peso total de la composición detergente. Pueden incluirse activadores de blanqueadores en las composiciones detergentes de la presente invención; tales activadores de blanqueadores se seleccionan para optimizar el blanqueo a temperaturas bajas, e incluyen materiales tales como N,N,N',N'-tetraacetiletilendiamina, sulfonato noniloxibenceno de sodio, pentaacetato de glucosa y tetraacetilglicolurilo. La selección del activador de blanqueador apropiado para el blanqueador seleccionado está dentro de las capacidades de alguien experto en la técnica.
Las composiciones detergentes de lavavajillas automático de la presente invención también pueden incluir hasta un 5% en peso de adyuvantes convencionales tales como fragancias, colorantes, supresores de espuma, enzimas, enzimas detergentes tales como enzimas proteolíticas y amilasas, agentes antibacterianos y similares. Cuando el detergente está en forma líquida, pueden estar presentes de desde el 0 hasta el 5% en peso, basándose en el peso total de la composición ADD, de estabilizantes o modificadores de la viscosidad, tales como arcillas y espesantes poliméricos. Además, pueden estar presentes diluyentes inertes, como por ejemplo sales inorgánicas tales como cloruro o sulfato de sodio o de potasio, y agua.
Los componentes seleccionados para composiciones detergentes preferiblemente son compatibles entre sí. Por ejemplo, colorantes, fragancias y enzimas son preferiblemente compatibles con componentes blanqueadores y componentes alcalinos, tanto durante el almacenamiento, como en las condiciones de uso. Está dentro de las capacidades de alguien experto en la técnica el seleccionar componentes de las composiciones detergentes que son compatibles entre sí.
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Ejemplo 1 Síntesis de un polímero que contiene grupos sulfonato
Se agitó una muestra de sulfofenilmetalil éter que pesaba 72 gramos y 36,9 gramos de metalilsulfonato de sodio en 390 gramos de agua y 133 gramos de isopropanol en un vaso de reacción de 2 litros y se calentó hasta 85°C. Se añadió una disolución diluida que contenía 0,0083 gramos de sulfato de amonio ferroso hexahidratado al reactor. Se añadió una disolución de monómero que consistía en una mezcla de 200 gramos ácido acrílico, 45,4 gramos de metacrilato de metilo y 16,4 gramos de una disolución al 50% de ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico a lo largo de un periodo de 3 horas. Se disolvieron 14,8 gramos de persulfato de sodio en 69 gramos de agua y se añadieron al reactor a lo largo de un periodo de tres horas y 30 minutos simultáneo con la alimentación de monómero mixto, excepto por los 30 minutos adicionales para hacer reaccionar cualquier monómero residual. La mezcla de reacción se mantuvo a 85°C durante 1 hora. Entonces se añadió una disolución de 0,45 gramos de ácido eritórbico disuelto en 2,1 gramos de agua. Se estableció el reactor para destilación y se extrajo por destilación una mezcla de isopropanol y agua que pesaba 225 gramos. Entonces se enfrió el producto de reacción y se añadieron 200 gramos de una disolución al 50% de hidróxido de sodio. El producto final fue una disolución amarillo claro con aproximadamente un 40 por ciento de sólidos y un pH de aproximadamente 7,0.
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Ejemplo 2 Síntesis de un polímero que contiene grupos carboxilato (no grupos sulfonato)
Se agitó una muestra de sulfato de amonio ferroso, hexahidratado que pesaba 0,0085 gramos en 146,0 gramos de agua en un vaso de reacción de dos litros y se calentó hasta 96°C. Se bombeó una disolución de 5,4 gramos de persulfato de sodio en agua en el reactor a lo largo de un periodo de 4 horas y 40 minutos. Al mismo tiempo, se bombearon 105 gramos de una disolución al 41% de bisulfito de sodio en el reactor a lo largo de un periodo de 4 horas y 12 minutos. Tras 10 minutos, se añadieron lentamente 260 gramos de ácido acrílico al reactor utilizando una bomba a lo largo de un periodo de cuatro horas. La mezcla de reacción se enfrió entonces hasta 85°C y se añadieron 6,0 gramos de una disolución al 35% de peróxido de hidrógeno al reactor. La mezcla de reacción se mantuvo a 85°C durante un periodo de 30 minutos. Entonces la mezcla de reacción se enfrió y se añadieron entonces 104 gramos de agua y 270,6 gramos de una disolución al 50% hidróxido de sodio. El producto final fue una disolución de color ámbar claro transparente con un pH de 8,0 y que contenía un 40% de sólidos.
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Ejemplo 3 Mezcla de polímeros que contiene grupos carbonato y sulfonato
Se mezcló una muestra que contiene 100 gramos de la disolución de polímero del ejemplo 1 con 100 gramos de una disolución de polímero del ejemplo 2 y se agitaron durante 30 minutos. La mezcla resultante fue una disolución amarilla acuosa que contenía un 40% de sólidos.
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Ejemplo 4
Los polímeros sintetizados en los ejemplos 1, 2 y 3 se probaron en un lavavajillas automático utilizando la norma ASTM D3556-85 (aprobada de nuevo en 1995). La prueba utilizó una mezcla de cristalería y vasos de plásticos. La suciedad fue de un 80% de margarina y un 20% de leche en polvo, que se combinaron y se embadurnó entonces sobre la superficie de los vidrios. La carga de suciedad fue de 40 gramos por carga. La carga de detergente fue de 40 gramos de un detergente genérico (BI-LO). La dureza del agua fue de 350 ppm con una razón de Ca con respecto a Mg de 2:1. La prueba utilizó un 3% de polímeros activos sintetizados en los ejemplos 1, 2 y 3. Los resultados visuales de la prueba tras un total de 3 ciclos de lavado se enumeran en la tabla 1.
TABLA 1 Resultados visuales de las pruebas de lavaplatos llevados a cabo con los polímeros de los ejemplos 1, 2 y 3. La formación de películas y la formación de manchas se puntuaron visualmente sobre una escala de 1 a 10 siendo 10 lo peor y 1 lo mejor
Polímero Descripción de polímero Formación de película Formación de manchas
Ejemplo 1 Polímero de sulfonato 3 3
Ejemplo 2 Polímero de carboxilato 2 3
Ejemplo 3 Mezcla sinérgica de polímero 1 1
de carboxilato y sulfonato
Los resultados de la tabla 1 ilustran claramente una sinergia inesperada en la mezcla del polímero de sulfonato y de carboxilato. El rendimiento de la mezcla de polímeros es claramente superior al rendimiento de los polímeros individuales de la mezcla cuando se comparan en un mismo nivel de uso final.
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Ejemplo 5
Se compararon los rendimientos de las dos muestras de un detergente de lavavajillas automático en una máquina lavavajillas. La muestra A (control) consistió en un detergente de referencia IEC 436 modificado tal como sigue:
Componente %
TERMOPHOS NW 18,0
PLURAFAC LF 403 0,75
Dicloroisocianurato de sodio 1,73
Carbonato de sodio 8,0
Metasilicato de sodio 16,5
Metasilicato de sodio pentahidratado 27,8
Sulfato de sodio 25,0
La muestra B contenía el detergente A más un 4 por ciento en peso del polímero del ejemplo 1, basándose en el peso del detergente. Se añadió el polímero al prelavado y en los ciclos de lavado principales. Se utilizó la misma prueba que en el ejemplo 4, con 80 gramos de la mezcla de margarina/leche. El agua contenía una dureza de 350 ppm. Se llevaron a cabo 5 ciclos de lavado, con una puntuación tras cada ciclo (basándose en los resultados visuales en una escala de 0 a 5, siendo 5 lo mejor). La prueba utilizó 6 vasos de vidrio y 1 vaso de plástico.
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Prueba Muestra Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5
Actuación sobre la A 1,8 1,3 0,9 0,6 0,3
formación de
manchas en el vidrio B 2 2,2 2,3 4,4 3,6
Formación de A 4,5 3,75 3 2 1,2
película
en el vidrio B 4,5 4,5 4 3,5 2,5
Actuación sobre la A 0,8 0,8 0,3 0,2 0,7
formación de
manchas en el plástico B 0,5 3 3 2,5 2
Formación de A 2 0,5 0,5 0,5 0,5
película
en el plástico B 5 4 3 2 1

Claims (13)

1. Composición de lavavajillas automático que comprende:
del 15 al 90 por ciento en peso de un adyuvante de detergencia, y del 0,1 al 20 por ciento en peso de una mezcla de al menos un polímero que tiene grupos carboxilato y al menos un polímero que tiene grupos sulfonato.
2. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, que comprende desde el 1 hasta el 10 por ciento en peso de la mezcla de polímeros.
3. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, que comprende desde el 3 hasta el 8 por ciento en peso de la mezcla de polímeros.
4. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dicho al menos un polímero que tiene grupos sulfonato comprende además grupos carboxilato en dicho al menos un polímero.
5. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dicho al menos un polímero que tiene grupos carboxilato se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros que comprende al menos un ácido acrílico monoolefínico.
6. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dicho al menos un polímero que tiene grupos sulfonato se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros que comprende al menos un monómero que contiene ácido sulfónico.
7. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dichos polímeros comprenden grupos carboxilato y sulfonato en una razón de desde 1:99 hasta 99:1.
8. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dichos polímeros comprenden grupos carboxilato y sulfonato en una razón de desde 75:25 hasta 25:75.
9. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dichos polímeros comprenden grupos carboxilato y sulfonato en una razón de desde 40:60 hasta 60:40.
10. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, que comprende del 15 al 80 por ciento en peso de dicho adyuvante de detergencia.
11. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, en la que dicho adyuvante de detergencia comprende tripolifosfato de sodio, citrato de sodio, carbonato de sodio o una mezcla de los mismos.
12. Composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente tensioactivos, silicatos o blanqueadores.
13. Procedimiento para lavar platos, loza o cubertería que comprende:
cargar los platos, la loza o la cubertería en una máquina lavavajillas automática; y poner en contacto dichos platos, loza o cubertería con agua y la composición de lavavajillas automático según la reivindicación 1.
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